杏梅叶片中4种矿质元素含量的动态变化

许战勤 ，张传来

杏梅叶片中4种矿质元素含量的动态变化

许战勤1，张传来2

(1.河南省新乡市经济作物站，河南 新乡 453000；2.河南科技学院，河南 新乡 453003)

以杏梅为材料，采用HNO3-HClO4进行湿法消解，利用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)，研究了叶片中的Zn、Mn、Cu、Na 4种矿质营养元素含量的年周期变化。试验结果表明：金光杏梅叶片中Zn、Mn、Cu 3种元素在展叶初期含量较高，Na在7月12日含量最高。4种元素均在6月底至7月初即果实成熟期之前变化较为平缓，之后变化幅度较大。

杏梅；ICP-AES；矿质元素

杏梅又名酸梅、梅杏，果实风味优美、果形端正，色泽鲜艳，抗逆性较强，丰产性强且产量稳定，颇受种植者和消费者的欢迎，是很有发展前途的水果。

研究果树叶片中矿质元素含量的年变化规律，对于指导果树施肥和了解叶片矿质元素含量与果实矿质元素的含量的关系均具有重要作用。目前，对猕猴桃[1]、柿树[2]、木瓜[3]、枣[4]、板栗[5]等许多果树叶片中主要矿质元素年周期的动态变化已进行了相关研究，但迄今为止，未见有关杏梅叶片矿质元素年周期动态变化的报道。为此，我们以杏梅为试材，对其叶片中Zn、Mn、Cu、Na 4种元素的周年动态变化规律进行了研究，旨在为杏梅的矿质营养诊断提供一个合理可靠的数据，为指导杏梅的施肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试材采集于河南科技学院杏梅园，该园地势平坦，砂质壤土，肥力中等，供试品种为嫁接在山桃砧木上的3年生金光杏梅树，株行距2 m×2 m，南北行向，自然圆头形，树势中庸健壮。

在田间选择具有代表性的植株100株作为采样树，从2007年4月5日展叶开始，每隔7 d采样一次，直到2007年11月22日落叶为止。在树冠外围东、南、西、北4个方位选取生长健壮且较为一致的无病虫害的1年生发育枝的中部叶片，采样时间为上午8：00，每次采叶60片，采好后立即带回实验室洗涤，然后置于冰箱内保存备用，待最后一次采样后，进行集中消解处理。每次采样样品依次标号，4月5日、12日、19日、26日，5月3日、10日、17日、24日、31日，6月7日、14日、21日、28日，7月5日、12日、19日、26日，8月2日、9日、16日、23日、30日，9月6日、13日、20日、27日，10月4日、11日、18日、25日，11月1日、15日、22日分别标为1、2、3……34号。

1.2 试剂

硝酸(G.R)，高氯酸(G.R)，去离子水，1 000 mg/L标液(含Ag、Al、B、Ba、Bi、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、In、K、Li、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、Sr、Tl、Zn，德国Merck有限公司生产)。

1.3 仪器设备和测试条件

万分之一天平；Optima 2100DV电感耦合等离子发射光谱仪，Scott雾室正交雾化器进样系统，40MHz自激式固态高频发生器，等离子体双向观测系统，双阵列背投式CCD，波长范围：120～800 nm，实际分辨率200 nm处像素分辨率优于0.003 nm，配Winlab32系统操作软件。

各元素测试波长分别为：Zn，213.857 nm；Mn，257.61 nm；Cu，324.752 nm；Na，589.592 nm。按各元素的波长分别测定各标准系列工作液，由微机绘出标准曲线，算出回归方程和相关系数。各元素先行关系良好。

1.4 样品的消解

将叶片用剪刀剪碎，混匀，准确称取2.0000 g，置于研钵中研磨，将研磨好的样品用少量去离子水转移到烧杯中，在样品中加入一定量的硝酸，静置1 h后，按硝酸和高氯酸为4︰1的比例加入高氯酸，放在电炉上消化。待溶液无色透明，继续加热至溶液近干为止，取下烧杯放凉后，转移至50 mL容量瓶中定容[6]，备用。

1.5 样品的测定

按Optima2100DV型等离子体发射光谱仪使用操作程序开机，进入Winlab32系统操作软件，建立分析方法，Plasma点火后，对空白溶液、标准溶液、34个样品溶液依次进行测试，结果保存打印。

2 结果与分析

2.1 叶片中Zn含量的年变化

图1 金光杏梅叶片中Zn含量的年变化曲线

研究结果表明(图1)，全年叶片中Zn元素的含量变化波动较大。4月5日为最高值(33.540 μg/g)，然后迅速下降；4月16日至6月28日变化平缓，呈下降趋势；7月5日至9月27日呈剧烈的升降变化，迅速出现多个高峰和低谷，近似于多个相连的“W”；在8月2日出现全年的最低值(4.252 μg/g)；10月4日至11月15日整体呈现一个大高峰，其中10月18日为第二高峰(26.256 μg/g)；11月22日迅速下降。叶片中Zn元素的含量全年最大值在4月5日(33.540 μg/g)，最小值(4.252 μg/g)在8月2日。

2.2 叶片中Mn含量的年变化

由图2可以看出，Mn元素含量最高值在4月5日(41.367 μg/g)，然后迅速下降；4月12日至5月3日缓慢下降，5月10日出现一个高峰，后呈近似“W”形变化；7月12日、8月16日迅速出现两个小高峰，相应地在7月26日(6.362 μg/g)、8月23日(7.272 μg/g)迅速出现两个低谷；10月25日(26.662 μg/g)急剧上升，为全年第2个高峰(26.662 μg/g)。叶片中Mn元素的含量全年最高为41.367 μg/g，出现在4月5日；最低为6.362 μg/g出现在7月26日。

图2 金光杏梅叶片中Mn含量的年变化曲线

2.3 叶片中Cu含量的年变化

Cu含量是4种元素中含量最少的一种，变化趋势也没有其他3种元素剧烈(图3)。初期含量较高，4月12日出现最大值(9.042 μg/g)，然后迅速下降；4月19日至9月20日变化不大，9月27日至11月1日变化曲线呈“M”形，分别在10月4日和10月25日出现两个小高峰；11月22日迅速下降为全年最低值2.247 μg/g。

图3 金光杏梅叶片中Cu含量的年变化曲线

2.4 叶片中Na含量的年变化

金光杏梅叶片中Na元素的含量较高，在7月12日高达179.194 μg/g。7月12日以前变化幅度较为平缓，4月12日为全年第二高峰(158.706 μg/g)，以后迅速下降，至5月3日出现一次小低谷，6月21日出现全年的第2个低谷57.300 μg/g。7月12日以后变化幅度较剧烈，出现多个高峰和低谷，曲线近似多个“M”相连。7月26日为最低含量值(56.791 μg/g)。

图4 金光杏梅叶片中Na含量的年变化曲线

3 小结与讨论

3.1 小结

试验结果表明，金光杏梅叶片中Zn、Mn、Cu 3种元素在展叶初期含量最高，Na含量最高值出现在7月12日。4种元素均在6月底至7月初即杏梅成熟期之前变化较为平缓，之后变化幅度较大。为便于叶分析结果的应用，认为应在果树叶片矿质元素含量比较稳定，变化较小的时期内采样进行营养诊断，即金光杏梅进行叶分析采样时间最好在果实生长期内。

3.2 讨论

3.2.1 关于叶片中矿质元素含量测定方法 测定叶片中矿质元素含量，通常采用分光光度法，但这种方法分析时间长且操作繁琐，对含量小于0.1%的样品分析误差较大。电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)具有线性范围宽、基体干扰少、精密度高、可多元素同时测定等特点。本文采用HNO3-HClO4进行湿法消解，用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定Zn、Mn、Cu、Na 4种微量元素。方法简便，结果准确。

3.2.2 关于样品消解 目前，消解植物样品使用最广泛的消解液是HNO3、HCl、HF、HClO4、H2O2等，他们都是良好的吸收体，而且稳定性、沸点和蒸汽压以及与试样的反应效果较好。消解样品应在低功率下间歇地短时间进行。当功率过大时，反应太激烈，易发生冲罐现象，故消解时分多步骤进行消解。我们采用HNO3-HClO4消解体系，按其4︰1的量加入，安全，消解完全且速度快。另外，在叶片中较难消解的成分是纤维素。本试验发现，随着叶龄的不断增长，消解时间越来越长，使用的消解液也越来越多，这说明随着叶片的生长，叶片内纤维素的含量在不断地增加。

3.2.3 关于所测矿质元素含量的变化 本试验结果表明，①在7月上旬之前，Zn含量变化整体较缓慢，呈下降趋势，此段时间为杏梅果实生长发育期，之后的变化较为剧烈，这时果实已采收完毕。出现这种情况可能是在果实生长发育期由于营养的需要Zn元素从叶片转移到果实中的缘故，而果实采收后，没有果实争夺营养，Zn元素变化剧烈，可能与采果后树体的营养及采果时对树体的损伤有关。②叶片中Mn元素含量最高，中期变化幅度较小后期又升高；Cu在叶片中含量较Mn低，变化幅度也较小，呈现前期含量高，中后期变化平缓。

3.2.4 关于Na+含量 在盐胁迫下，由于细胞外的水势低于胞内，细胞不仅不能吸水，而且内部水分还会向外倒流，引起细胞的失水。为保持胞内的水分，维持细胞的正常生理代谢，细胞通过渗透调节，降低胞内水势，使水分的跨膜运输朝着有利于细胞生长的方向流动。参与渗透调节的无机离子主要有Na+、K+和Cl-。但是这几种离子在不同的植物中所占比例不一样，不同的植物对离子的选择性不同。很多非盐生植物选择K+而排斥Na+，而盐生植物却选择Na+排斥K+[7-9]。很多盐生植物体内含有高浓度的Na+，而且高含量的Na+很可能与这些植物的抗盐能力是紧密相关的。本试验结果表明，金光杏梅叶片中Na+的含量高达179.194 μg/g，这说明杏梅抗盐性较强。

[1]陈竹君,周建斌,史清华,等.猕猴桃叶内矿质元素含量年生长季内的变化[J].西北农业大学学报,1999,27(5):54-57.

[2]刘永居,王文江.柿树叶片及果实中主要营养元素含量年周期变化研究[J].园艺学报,1989,16 (2):109-113.

[3]杨 光,简 坤,史继孔.木瓜叶片矿质元素含量分析[J].中国果树,2005(1):17-19.

[4]宋艳波,杨佩芳,李六林,等.枣树年周期中叶片矿质元素含量动态变化及其相关性研究[J].山西农业大学学报(自然科学版)，2006,26(4): 340-341,390.

[5]夏仁学,马梦亭.板栗叶片矿质元素含量及年周期变化的研究[J].湖北林业技,1991(2):1-6.

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2016-01-13

许战勤(1971-)，女，河南洛阳人，助理农艺师，从事园艺生产技术研究与推广工作。E-mail：18530229662@163.com

1005-345X(2016)03-0006-04

S662.4

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